13、无线供电通信网络技术解析与优化

无线供电通信网络技术解析与优化

1. 可靠单用户无线供电通信网络

1.1 信噪比与信息参数关系

在单用户无线供电通信网络（WPCN）中，对于任何 $n \geq 100$ 信道使用次数和 $\varepsilon_0 \geq 3\times10^{-20}$ 的组合，存在一定规律。数据速率越低、信息块长度越短以及目标错误概率越严格时，相对于无限块长度阈值 $2^{b/n} - 1$ 所需的信噪比就越大。这表明基于无限块长度假设来计算信噪比阈值和速率是具有误导性的。

1.2 HTT 与 FEIPC 协议对比

1.2.1 最优解码错误阈值

在特定配置下（$P = 1$ W，$\eta = 0.5$，$\varpi_1 = 1$ μW，$T_c = 10$ μs，$\varrho = 52$ dB 等），通过图 6.3 研究了 FEIPC 协议的整体错误概率和平均发射功率与 $\varepsilon_0$ 的关系（$l = 800$，$n = 150$ 信道使用次数，电池容量无限）。结果表明，FEIPC 协议存在唯一的最优 $\varepsilon_0$ 值，在这种情况下为 $\varepsilon_{0}^{opt} = 10^{-6}$。当以这个解码错误阈值运行时，能量中断事件极为罕见，因为 $\varepsilon_{overall}^{opt} \approx 10^{-6}$。增加 $\varepsilon_0$ 可以在使用 FEIPC 时节省更多能量，因为平均发射功率会降低，但错误性能会受到该值的限制。同时，HTT 协议与功率控制协议（FEIPC）之间存在显著的性能差距，在 $\varepsilon_0 \ll 1$ 的实际场景中，FEIP